Les 11 informatique quantique pour les nuls

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informatique quantique pour les nuls

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    » 24 oct. 2019 11:50

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résumé

  • Comment fonctionne un ordinateur quantique ?
  • 2 Brefs algorithmes et protocoles de sécurité
  • 3 La suprématie quantique de Google

“En octobre 2019, Google a annoncé que, pour la première fois, un ordinateur quantique pourrait résoudre un problème qu’aucun autre supercalculateur ne peut résoudre. »

Ok, c’est très bien, mais qu’est-ce qu’un ordinateur quantique ?

Vous rêvez de connaître la réponse pour pouvoir frimer lors de votre prochain dîner ? Très bien, cet article est fait pour vous !

Comment fonctionne un ordinateur quantique ?

Tout d’abord, il serait bon de rappeler comment fonctionne le processeur d’un ordinateur typique.Processeur qui stocke et traite les données sous forme de bits. Un bit est une unité qui peut avoir une valeur0 ou 1. Ils peuvent être lus et rédigés électroniquement dans leur forme actuelle. Prenons un exemple concret : nous avons3 bitsdans un processeur pour stocker des informations. Au total,Le processeur a 8 états possibles (2³).

Les 8 états possibles stockés dans 3 bits

3 bits : 8 états possibles

Avant de poursuivre, il convient de noter que toute la mécanique quantique est basée surSuperposition d’états. L’un des pionniers dans ce domaine estSchrödinger. Nous connaissons tous l’histoire du chat dans la boîte. Tant qu’on n’ouvre pas la boîte, le chat meurt et vit en même temps… C’est pareil avec l’informatique quantique, sauf queOn ne parle plus de bits, mais de qubits. Cela peut êtreun certain statut propre. Ainsi, avec 3 qubits, nous aurions 8 états qui se chevauchent.

Un ordinateur quantique calcule en même temps tous les chemins d'un labyrinthe

Superposition d’états appliquée à un labyrinthe

Pour vous aider à traiter tout cela, je veux prendre un exemple que j’ai entenduDavid Rousset* Conférence sur le Web de Parisl’année dernière.Marchons dans un labyrinthe. Pour trouver la sortie, un ordinateur classique utiliserait un algorithme qui déterminerait tous les chemins possibles jusqu’à ce qu’une sortie soit trouvée.Les ordinateurs quantiques calculent tout en même tempset détermine directement où se trouve la sortie.

* Développeur de logiciels

En bref : algorithmes et protocoles de sécurité

Toute cette théorie semble un peu abstraite, je recommande d’analyser un cas réel pour mieux tout comprendre. Parmi les algorithmes quantiques les plus prometteursalgorithme de raccourcissement. Ceci permetdécomposer un entier en facteurs premiers. Cet algorithme peut être utilisé avec une calculatrice classique, mais cela peut vite devenir problématiquele montant est trop important.

L'algoritme de Shor

algorithme de raccourcissement

À cause de cela, beaucoupprotocole de sécuritéreposent sur ce principe. Le problème est qu’un ordinateur quantique peut utiliser l’algorithme de Shorempêcher ces protocolestrès vite. Heureusement, pour de nombreuses transactions et communications, cela est encore loin d’être une réalité. Tout cela n’est encore que théorie car la technologie n’en est qu’à ses balbutiements… A part çaGoogle a relevé la barre!

La suprématie de Google

C’était en 2012, le physicienJean PreskillIntroduire le concept desuprématie quantique. Cela précisele jour où les ordinateurs quantiques peuvent résoudre un problème que les ordinateurs classiques ne peuvent pas. Et c’est clairement ce que Google vient de faire en le créantProcesseur 53 qubits. Par conséquent, le rapport suivant peut représenter une superposition de 2 à la puissance de 53 états (c’est-à-dire 10 000 000 milliards).

Sycamore, le processeur quantique de Google

Sycamore, le processeur quantique de Google

Avec ce microprocesseur, ils ont résolu un problème appelé “Scanner un circuit quantique”. Un circuit quantique est unchaîne d’activitéss’applique à un ensemblequbits pour changer leur état. Pour connaître cet état il fautMesure grâce à une opération bien précise sur le processeurest appelé “échantillonnage quantique”. Nous pouvons le faire avec une calculatrice ordinaire, mais le temps dépassera notre compréhension. Bref, c’est impossible à l’échelle humaine.

Eh bien, j’espère que cet article vous a plu. Vulgariser un sujet comme l’informatique quantique est de toute façon assez dangereux. Mais c’est avec humilité que je suis entré dans le match en espérant que ce n’était pas trop serré. N’hésitez pas à nous faire savoir si vous souhaitezautres articles similaireset à bientôt sur Sitegeek !

Johnny

Tutoriels vidéo sur informatique quantique pour les nuls

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Qu’est-ce qu’un ordinateur quantique ? Comment fonctionne-t-il ? Quelles différences avec le fonctionnement d’un ordinateur classique ? Pourquoi l’ordinateur quantique est-il très efficace pour résoudre certains calculs mathématiques qui deviennent impossibles à résoudre avec les ordinateurs classiques au-delà d’un certain volume de données ? Réponses en animation-vidéo.

Une animation-vidéo co-réalisée avec L’Esprit Sorcier.

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Pour en savoir plus sur l’ordinateur quantique :

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Des bits, des qubits, des particules intriquées, des superpositions d’états, et même un chat… Ca a l’air sympa la physique quantique !

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2:40 : La physique quantique, késako ?

10:19 : Un ordinateur quantique, comment ça marche ?

16:48 : La folle aventure de la physique quantique au fil du temps

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© L’Esprit Sorcier – Mai 2019

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Cette vidéo fait partie de QUANTUM: l’Exposition. D’une superficie d’environ 400 mètres carrés, cette exposition bilingue comporte des activités interactives, des jeux et des vidéos qui visent à intéresser les visiteurs de tous âges aux concepts centraux de la physique quantique, par exemple la superposition et l’intrication, et à montrer comment ils façonnent les technologies de l’avenir.

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